新白沙沱長江特大橋3#主墩CAD設計
下橫梁支架布置出來后，即可與施工現場交流溝通，確定結構所用鋼材的形式，就可進行具體設計。根據計算結果可分幾大塊進行獨立設計，主要包括承臺上設置的預埋件、鋼管立柱系統、卸落結構裝置、鋼桁梁、模板系統、邊支點等。各部分設計完成后，在總布置圖上將各結構進行重新組拼，進一步檢查確定各部分之間的關系，發現問題各部分重新修改設計，重復上述過程直至結構完善，最后打印出圖，設計任務完成。
3.2 BIM設計方法（從上而下設計）
準備工作：根據主塔結構圖紙繪制三維BIM模型，由于目前國內橋梁設計單位無可直接用于設計的三維BIM模型，此工作量較大。
支架系統的布置：底模系統的布置，此時僅需布置模 板的中心線或者定位線，同時定義模板系統與下橫梁底面的邏輯關系；模板底部分配梁的布置，僅需布置分配梁的中心線，同時定義分配梁與模板底面、分配梁之間的邏輯關系；鋼桁梁的布置，需布置鋼桁梁的骨架線，定義其與上面分配梁的邏輯關系，由于分配梁數量較多，定義邏輯關系時需要一定的技巧，同時定義多片鋼桁梁間的邏輯關系；鋼管立柱系統的布置，從上而下定義出各節段鋼管的軸線，并定義各鋼管與鋼桁梁及承臺預埋件間的邏輯關系。上述過程中需要對每根桿件進行命名且名稱不能重復。
具體設計：結構布置完成后，將模型信息進行共享，該工程施工設計項目其他成員根據此數據信息進行各分部的具體設計，設計過程中可適時的保存數據信息，其他成員可立即獲得最新修改信息，再對自己所負責的分部進行調整。三維BIM模型設計完成后，再對各部件及零件出工程圖。設計任務完成之前重復修改設計的過程比較少或者不會出現。
3.3 BIM設計方法（從下而上設計）
根據主塔結構圖紙繪制三維BIM模型，根據以往類似結構將支架拆分為多個零件，并繪制成多個零件圖，同時對零件進行命名，再對繪制好的零件進行逐個裝配，裝配的過程中逐一定義各零件間的邏輯關系，同時調整各零件的定義參數的具體數值，使之滿足總體設計，BIM三維模型設計完成后，再對各部件及零件出工程圖。
3.4 CAD與BIM在修改設計工程中的比較
假設已分別采用CAD技術及BIM技術設計將下橫梁支架設計完成。以下橫梁支架中的鋼管立柱系統需要進行修改設計，分別采用CAD二維和基于BIM的三維軟件進行設計修改比較。
下橫梁支架中鋼管立柱立面（修改前）
由于某種原因鋼管立柱下部立柱間距減小3 m，外面一排鋼管由豎直變成傾斜，鋼管立柱系統細部結構發生變化的有：立柱A2結構（含底部連接法蘭）、立柱C2結構（含底部連接法蘭）、連接系A1結構、連接系A2結構等。
下橫梁支架中鋼管立柱立面（修改后）
采用CAD二維設計時，先在總布置圖進行修改，再到各個具體結構詳圖中修改，涉及到修改地方較多，往往會出現有些地方已經修改，某些局部由于人為疏忽而未修改，造成圖紙前后不對應的情況，這就要求設計人員和圖紙審核人員非常認真仔細的核對。
采用基于BIM的三維軟件設計時，先在三維模型中進行修改，由于構件名稱是一一對應的，需要對桿件重新命名編號，在對細部結構連接法蘭處理也較困難，由于結構變化產生新的結構工程圖中需要重新生成。在三維模型修改時，特別是在細部結構處理時所耗時間精力較多，在材料統計方面，模型雖然可以自行生產，但與傳統表述還有一定的差異，還需進一步修改，同時還需要對新增的結構零件進行出工程圖。
但是如果設計方案修改方向相反，即外側鋼管由傾斜變成直立，采用基于BIM的三維軟件設計將會非常方便快捷。
關于BIM應用的總結
BIM是一個全新的理念，涉及到一系列的改革和創新，雖說在現階段BIM設計技術還無法完全取代CAD設計技術，但國內基于BIM的三維軟件也在不斷涌現與完善，其中眾多業內人士熟知的廣聯達BIM、品茗BIM、魯班BIM等軟件，結合國內實際工程設計，大大提高了設計人員的工作效率，被越來越多的設計人員所接受和認可。
隨著BIM在其他行業不斷應用，實用價值也會不斷地體現出來，另外，國內工程建設的速度將逐步放緩，從快速施工轉變成精細化施工，BIM設計技術的應用更是迫不及待。橋梁施工設計人員應該走在工程建設行業的前頭，要敢于接受新東西，敢于應用新技術行，敢于接受新技術的挑戰。
本文改編自丨鐵路技術創新
作者丨胡杰 中鐵大橋局股份有限公司設計分公司
